一種鋼絲繩預緊加力系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及起重機起重作業中鋼絲繩預緊技術領域，特別是一種鋼絲繩預緊加力系統。
【背景技術】
[0002]起重機作業時，鋼絲繩在纏入卷揚過程中需要保持一定的張力，以保證鋼絲繩在卷揚中整齊、緊密地纏繞。這種對鋼絲繩加力并纏入卷揚的過程即為鋼絲繩預緊工作。
[0003]鋼絲繩預緊將大幅提升鋼絲繩纏繞質量，降低鋼絲繩間的磨損，防止閃縫、跳繩等不良現象，最終提升鋼絲繩使用壽命。
[0004]未經預緊的鋼絲繩在使用過程中會出現亂繩、勒繩等不良現象，輕則降低鋼絲繩使用壽命，重則導致鋼絲繩或卷筒損壞，嚴重威脅吊裝安全。
[0005]現有技術中，有采用盤式制動器或磁粉制動器作為阻力矩來源，進而實現鋼絲繩預緊的，但其仍存在以下缺陷。
[0006]盤式制動器應用于預緊力加力系統存在以下缺點:
①盤式制動器在進彳丁長時間制動時會廣生大量的熱能，迅速提升尚制動盤和制動塊的溫度。溫度升高后將降低制動盤和制動塊間的摩擦系數，導致制動力矩降低，使預緊力不均；
②大力矩制動器均采用液壓制動控制方式，需調節液壓系統壓力才能調節制動力矩，控制不便且響應緩慢；
③制動器長時間工作使制動塊迅速磨損，維護周期短；
④盤式制動器使用、保養不當易造成偏磨、尖叫等故障。
[0007]磁粉制動器應用于預緊力加力系統存在以下缺點:
①磁粉制動器許用轉速高達3000轉每分鐘，且最高轉速無法提供高阻力矩，須另外選用減速機，使系統復雜，龐大，且不便于維護；
②磁粉制動器發熱較為集中，散熱不及時將導致磁粉壽命降低甚至造成制動器卡死。
【發明內容】
[0008]本發明要解決的技術問題為:采用制動滑輪使得鋼絲繩在空載纏入卷揚過程中能夠保持一定的張力，從而保證鋼絲繩能夠整齊緊密的纏繞在卷揚上，提高鋼絲繩纏繞質量，降低繩間磨損，最終延長鋼絲繩的使用壽命。
[0009]本發明采取的技術方案具體為:一種鋼絲繩預緊加力系統，包括導向輪組、第一制動滑輪組、測力機構、第二制動滑輪組和控制器;其中:
導向輪組包括導向輪架和兩個導向輪，兩個導向輪輪軸相互平行的轉動安裝于導向輪架上，且兩導向輪之間設有鋼絲繩穿繩間隙；
第一制動滑輪組和第二制動滑輪組分別皆包括滑輪架和I個以上安裝于滑輪架上的制動滑輪，各制動滑輪包括可轉動的外輪轂，外輪轂外周設有繩槽;制動滑輪包括制動控制輸入端，所述制動控制輸入端連接控制器;第一制動滑輪組和第二制動滑輪組軸向相互平行設置，
測力機構包括支架、轉動安裝于支架上的滑輪，以及安裝于支架下方的壓力傳感器;壓力傳感器的壓力信號輸出端連接控制器；
導向輪組、第一制動滑輪組、測力機構和第二制動滑輪組依次設置，且第一滑輪組中的制動滑輪與測力機構中的滑輪軸向相互平行，使得鋼絲繩可首先從導向輪組的鋼絲繩穿繩間隙中穿過，然后環繞第一制動滑輪組和第二制動滑輪組中的制動滑輪，同時壓過測力機構中的滑輪。
[0010]本發明中，制動滑輪可采用現有技術相關產品，當鋼絲繩在制動滑輪的輪槽中經過時，制動滑輪即可提供一個制動矩，即阻力，該阻力將增加鋼絲繩張緊力。在應用時，通過控制制動滑輪的制動力矩，即可達到調節鋼絲繩張緊力的目的。而測力機構的設置，使得鋼絲繩壓過滑輪的同時，會對支架下的壓力傳感器產生壓力作用，此壓力會根據鋼絲繩張緊力的變化而變化，因此，鋼絲繩的實時張緊力可以根據壓力傳感器輸出的壓力值得出，控制器根據鋼絲繩的實時張緊力再去控制制動滑輪，即實現了鋼絲繩預緊加力的閉環控制，可有效提高鋼絲繩纏繞質量。
[0011]優選的，第一制動滑輪組和第二制動滑輪組分別包括2個以上制動滑輪，所述2個以上制動滑輪之間為同軸設置。一個制動滑輪組中的制動滑輪數量視所需制動力矩而設，因為單個制動滑輪提供的制動力矩有限，當其不能滿足鋼絲繩的預緊要求，則需設置多個制動滑輪，具體可采用逐級施加的方式提升鋼絲繩的出繩張力。
[0012]為了方便工作人員對鋼絲繩實時張緊力的及時獲知，本發明還包括顯示模塊，顯示模塊的輸入端連接控制器。控制器可將獲得的實時張緊力數據發送至顯示模塊以顯示。顯示模塊可采用現有技術。
[0013]更進一步的，本發明還包括散熱器;第一制動滑輪組和第二制動滑輪組中，制動滑輪的輪軸中設有冷卻液循環通道，輪軸軸端設有冷卻液入口和冷卻液出口，冷卻液出口和入口與散熱器相連。冷卻液出口和入口也可與外部循環栗相連。制動滑輪在制動過程中會產生熱量，冷卻液可防止熱量聚集對制動性能產生影響。
[0014]優選的，測力機構還包括可固定的支腿，支架下端一側轉動連接支腿，另一側安裝壓力傳感器。當鋼絲繩壓過滑輪時，支架將在支腿上轉動，從而向壓力傳感器施加壓力，當鋼絲繩張緊力變化時，傳遞給壓力傳感器的壓力也會發生變化。支架的固定形式也可采用其它現有技術，能夠避免測立機構整個偏移，且不影響壓力傳感器對壓力的獲取，即可。
[0015]優選的，本發明采用的制動滑輪包括從內向外依次同軸設置的內輪轂、環形磁軛和外輪轂；
內輪轂與環形磁軛之間為固定連接；
環形磁軛的外周設有線圈槽，線圈槽內設有勵磁線圈，勵磁線圈的電源連接端即為制動滑輪的制動控制輸入端;環形磁軛與外輪轂之間設有磁粉容置間隙，磁粉容置間隙中設有磁粉;磁粉容置間隙與線圈槽之間設有封閉擋板；
環形磁軛的兩側，內輪轂與外輪轂之間分別通過第一軸承和第二軸承轉動連接;外輪轂的外周設有鋼絲繩槽。
[0016]在應用時，上述多個制動滑輪同軸可通過制動滑輪組的輪軸相連并固定于滑輪架上。工作時，內輪轂總保持靜止，外輪轂與內輪轂通過軸承相連，使得外輪轂能繞內輪轂自由轉動。可通過導線將勵磁線圈引出，以提供工作用電流，所述勵磁線圈的引出端即為制動滑輪的制動控制輸入端。當勵磁線圈通電后即在環形磁軛中產生磁場，在該磁場的作用下，磁粉將按照磁力線走向形成磁粉鏈，當外輪轂相對內輪轂轉動時，磁粉鏈將在外輪轂的內表面和內輪轂的外表面產生摩擦阻力，阻止外輪轂轉動，從而形成制動力矩。另外，當外輪轂克服制動力矩轉動時，將會剪切磁粉鏈，導致磁粉鏈內部的摩擦，加強了制動力矩，提升制動效果。當勵磁線圈內無電流時，環形磁軛中沒有磁場，磁粉無法形成磁粉鏈，磁粉處于松散狀態，無法產生制動力矩，外輪轂可自由轉動。因此僅需利用現有技術控制勵磁線圈內的電流大小或有無，即可根據需要實時控制制動力矩的大小，滿足工程需要。
[0017]上述制動滑輪中，環形磁軛兩側與第一軸承和第二軸承之間分別還設有側擋板，所述側擋板的頂端延伸至外輪轂下部。側擋板的設置可防止磁粉泄露至內外輪轂與軸承之間，導致機構卡死。
[0018]本發明的有益效果為:通過采用制動滑輪使得鋼絲繩在空載纏入卷揚過程中能夠保持一定的張力，從而保證鋼絲繩能夠整齊緊密的纏繞在卷揚上，提高鋼絲繩纏繞質量，降低繩間磨損，最終延長鋼絲繩的使用壽命。同時本發明配合測立機構和控制器使得本發明能夠實現鋼絲繩張緊力的閉環控制，制動力矩實時可調且控制方式簡單，響應速度較快，維護方便。同時本發明結構體積較小，運行噪聲也較低。
【附圖說明】
[0019]圖1所示為本發明系統結構示意圖；
圖2所示為制動滑輪組繞繩結構示意圖；
圖3所示為導向輪結構示意圖；
圖4所示為第一制動滑輪組或第二制動滑輪組結構示意圖；
圖5所示為測力機構結構示意圖；
圖6所示為一種實施例的制動滑輪結構組裝示意圖；
圖7所示為圖6制動滑輪的局部軸向剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖和具體實施例進一步描述。
[0021]如圖1所示，本發明的鋼絲繩預緊加力系統，包括導向輪組1、第一制動滑輪組2、測力機構3、第二制動滑輪組5和控制器4;其中:
導向輪組I包括導向輪架11和兩個導向輪12，兩個導向輪12輪軸相互平行的轉動安裝于導向輪架11上，且兩導向輪12之間設有鋼絲繩穿繩間隙13;
第一制動滑輪組2和第二制動滑輪組5分別皆包括滑輪架21和安裝于滑輪架21上的I個以上制動滑輪22，各制動滑輪22包括可轉動的外輪轂23，外輪轂23外周設有繩槽24;制動滑輪22包括制動控制輸入端，所述制動控制輸入端連接控制器4;第一制動滑輪組2與第二制動滑輪組5軸向相互平行；
測力機構3包括支架31、轉動安裝于支架31上的滑輪32，以及安裝于支架31下方的壓力傳感器33;壓力傳感器33的壓力信號輸出端連接控制器4; 導向輪組1、第一制動滑輪組2和測力機構3依次設置，且第一滑輪組2中的制動滑輪22與測立機構3中的滑輪32軸向相互平行，使得鋼絲繩可首先從導向輪組I的鋼絲繩穿繩間隙13中穿過，然后環繞第一制動滑輪組2和第二制動滑輪組5中的制動滑輪22，同時壓過兩制動滑輪組之間的測力機構3中的滑輪32，最后纏入卷揚中。鋼絲繩在第一制動滑輪組和第二制動滑輪組上的環繞方式請參考圖2所示。
[0022]本發明中，制動滑輪可采用現有技術相關產品，當鋼絲繩在制動滑輪的輪槽中經過時，制動滑輪即可提供一個制動矩，即阻力，該阻力將增加鋼絲繩張緊力。在應用時，通過控制制動滑輪的制動力矩，即可達到調節鋼絲繩張緊力的目的。而測力機構的設置，使得鋼絲繩壓過滑輪的同時，會對支架下的壓力傳感器產生壓力作用，此壓力會根據鋼絲繩張緊力的變化而變化